粉塵螺旋輸送干燥設備的設計與實現

吳玉生

廈門煙草工業有限責任公司，福建廈門 361022

粉塵螺旋輸送干燥設備的設計與實現

吳玉生

廈門煙草工業有限責任公司，福建廈門 361022

在卷煙生產線中，因煙葉或煙絲造碎而產生大量的煙草粉塵，這些粉塵均通過除塵系統收集到除塵室，經混合后通常直接進行壓棒處理或直接包裝運送到薄片廠用于生產薄片的原料。這種方式處理后的粉塵含水率無法滿足后道工藝要求。本文介紹了一種粉塵螺旋輸送干燥設備的設計與實現，可廣泛應用于粘度不大的粉狀、顆粒狀和小塊物料輸送及烘干。

煙草粉塵；螺旋輸送；烘干

0 引言

在卷煙生產線中，特別在制絲生產過程中，因煙葉或煙絲造碎而產生大量的煙草粉塵，這些粉塵均通過除塵系統收集到除塵室，從不同生產工序收集的粉塵含水率差別很大。長期以來，經混合后通常直接進行壓棒處理或直接包裝運送到薄片廠用于生產薄片的原料。這種粉塵處理方式存在以下缺點：

1）粉塵水分偏高，導致影響壓棒機的正常工作，經常出現壓棒機堵料的情況，甚至出現壓棒機損壞的情況；

2）含水率高的粉塵直接包裝裝運送到薄片廠，出現粉塵板結、不易貯存、霉變等現象。

針對現有制絲粉塵處理方式存在的問題，改變這種加工現象，我自行設計了一種粉塵螺旋輸送干燥設備及其控制方式。通過在螺旋輸送過程中對物料進行烘干，可實現同時完成物料輸送和物料烘干的功能，具有結構簡單、操作簡便、制作成本低，密封性強、操作安全方便、設備布置靈活等優點，可廣泛應用于粘度不大的粉狀、顆粒狀和小塊物料輸送烘干，特別是煙草制絲線含水率較大的粉塵集中處理。

1 粉塵螺旋輸送干燥設備的結構及工作原理

1.1 設備組成

設備由機架、槽體、加熱系統、傳動裝置、排潮系統等組成，設備外型詳見圖1。槽體由螺旋體、U形隧道、進料口及卸料口組成，整個槽體外部設有保溫層，U形隧道是一個耐高壓的雙層不銹鋼密閉腔體，通過將蒸汽注入腔體內來實現對內腔進行加熱并提高U形隧道壁的溫度，隧道壁設有一個溫度探頭，探測腔體內環境溫度；槽體上方設有帶保溫功能及便于開關的不銹鋼蓋子；卸料口上方設有1排潮系統，將從物料散發出來的潮氣排出。同時，進料端配有集中除塵系統，出料端配有輸送裝置，該裝置上設有一個水分儀，測量處理后物料的含水率。

圖1 粉塵螺旋輸送干燥設備的結構示意圖

1.2 工作原理

本設備利用熱交換工作原理，設備運行時將蒸汽持續地注入U形隧道的雙層不銹鋼密閉腔體內，通過蒸汽流量的調整使槽體內層的溫度升高并保持所要求的溫度。同時排潮風機運轉，使槽體內的空氣形成微負壓，這時槽體外的自然空氣進入槽體內，被內壁加熱成熱空氣。進入到槽體內的物料呈螺旋行進式實現熱交換，不斷吸收內層散發的熱量，又吸收U形隧道內熱空氣的熱量，把物料內含的水分加熱，使其汽化[1]，含有水分的濕熱空氣經排潮系統排出。

2 設備及控制方法的設計與實現

如圖1所示，在設備安裝完成后，先進行系統調試，通過調整減壓閥4調節輸入蒸汽的壓力，使壓力表3指示在所需的壓力，并觀察溫度探頭16是否顯示所需的溫度。

集中除塵器21從除塵系統1收集來的粉塵在進料口20進入設備槽體15，在螺旋體17上螺旋葉片19的作用下不斷地反復抄起、散落，呈螺旋行進式實現熱交換，不斷吸收內層散發的熱量和U形隧道18內熱空氣的熱量，把物料內含的水分加熱，使其汽化，含有水分的濕空氣經排潮系統12排出，這個過程不斷地持續反復，使其受熱均勻直至物料的水分蒸發至所需的含水率，達到輸送和干燥的目的。干燥后的物料從卸料口9輸出，進入到后道輸送裝置10，物料輸送裝置10上設有一個溫度儀11，檢測干燥后物料的含水率。

當物料的含水率大于要求的含水率時，適當降低變頻電機2的頻率，增加物料在U形隧道18內的時間，同時調節減壓閥4，增加蒸汽壓力表3的壓力來提高溫度探頭16檢測到的溫度，直至溫度儀11顯示的溫度滿足要求為止；當物料的含水率小于要求的含水率時，適當提高變頻電機2的頻率，縮短物料在U形隧道18內的時間，同時調節減壓閥4，降低蒸汽壓力表3的壓力來降低溫度探頭16檢測到的溫度，直至溫度儀11顯示的溫度滿足要求為止。這樣，就通過調節螺旋體的驅動電機來改變物料在槽體的時間和改變U形隧道18內壁的溫度，使物料達到最佳干燥狀態后，從卸料口9排出，進入下一道工序，完成輸送和干燥目的。

為提高加熱系統5的加熱效果，設計了多路蒸汽輸入和冷凝水輸出系統，每路輸入輸出系統采用獨立控制。該設備運行時與前、后端設備同步運行、自動控制。

3 結論

本設計的煙塵螺旋輸送干燥設備改變了目前煙草粉塵不進行干燥的工藝缺點，可實現同時完成輸送和干燥的功能、提高壓棒機的工作效率、使其適合包裝、運輸、貯存和再利用；同時，該設備結構簡單、制作成本低、設備布置靈活、安裝適應性好、維修簡便、操作安全方便，是一種推廣應用的粉塵干燥處理設備。

[1]朱文學，等.食品干燥原理與技術[M].科學出版社，2009.

TS452

A

1674-6708（2012）58-0022-01